La profundidad de color
Qué es y cómo afecta al tratamiento de la imagen digital

Tal y como se vió en el artículo  Formación del color en imagen digital, cada píxel en nuestra imagen toma su color gracias a la mezcla de tres componentes básicos: El rojo, el verde y el azul. Para ser más exactos, en la memoria de nuestro ordenador cada píxel se representa gracias a tres valores que se guardan por separado, un valor para el rojo, otro para el verde y otro para el azul.

Técnicamente, estos tres colores se denominan "canales", así que nos referiremos a ellos como "Canal rojo", "Canal verde" y "Canal azul"

Los ordenadores están muy acostumbrados a trabajar siempre con números (y son extraordinariamente buenos en ello), así que pensaron que, para crear el color de cada píxel, lo mejor era asignar tres números a cada uno: Cada número le indicaría al ordenador la cantidad de rojo, verde o azul que tenía que aplicar al píxel en concreto.

De este modo, si tenemos una imagen que mide 1.500 píxeles de ancho y 1.200 píxeles de altura, podemos calcular que tenemos: 1.500 x 1.200 = 1.800.000 píxeles que guardar ... pero eso no es todo: por cada píxel sabemos que el ordenador guarda tres números en memoria, así que podemos calcular que el ordenador guarda para dicha imagen: 1.800.000 x 3 = 5.400.000 números!

Pero la pregunta sigue en el aire: ¿Qué es la profundidad de color?

Los ordenadores, por algún motivo que no nos interesa en este artículo (y que sería, seguramente, larguísimo de explicar) no pueden trabajar con números muy grandes así como así, de tal modo que, para el ordenador, existen varios tipos de números. Aunque éstos sólo són algunos de ellos, ahí van:
  • Los números de 1 bit
    Son muy limitados, sólo pueden tomar dos valores: el cero o el uno. (2 valores distintos)
  • Los números de 4 bits
    No están mal: pueden tomar los valores entre el cero y el 15. (16 valores distintos)
  • Los números de 8 bits
    Estos sí están bien: Pueden tomar los valores entre el cero y el 255. (256 valores distintos)
  • Los números de 12 bits
    Pueden tomar los valores entre el cero y el 4.095 (4.096 valores distintos)
  • Los números de 16 bits
    Pueden tomar los valores entre el cero y el 65.535 (65.536 valores distintos)
Con esto último en mente, la profundidad de color de una imagen digital es el número de bits que se utilizan para guardar cada uno de los números que corresponden a la imagen en la memoria del ordenador.

Se dice que una imagen "está a 24 bits" cuando ésta usa un total de 24 bits de información para cada uno de los píxeles que la forman. Es decir: 8 bits para el canal rojo, 8 bits para el verde y otros tantos para el azul; un total de 24.

También suele usarse la expresión "está a 8 bits por canal", lo cual significa exactamente lo mismo que "está a 24 bits", por motivos obvios. (Siempre y cuando estemos hablando de imágenes de 3 canales: rojo, verde y azul, o lo que es lo mismo: imágenes en modo RGB, que es el modo que solemos usar en programas como Photoshop)


¿Y en qué afecta eso a la calidad de la imagen?

Esta es la pregunta clave! Volviendo a la explicación del principio, para formar el color de un píxel utilizamos los tres números correspondientes al canal rojo, al verde y al azul. Cada uno de estos números indica la cantidad de cada una de estas componentes que hay que aplicar para formar el color final que corresponde al píxel en cuestión.

Bien, si utilizamos, por ejemplo, una profundidad de color de 8 bits por canal (Un número de 8 bits para el rojo, otro para el verde y otro para el azul), tendremos que cada canal podrá tener un valor entre cero y 255, es decir: una gradación en 256 pasos de rojo, una de verde y otra de azul.
Si lo pensamos bien, teniendo en cuenta que tenemos 256 valores posibles para cada canal de color, obtenemos un número máximo de combinaciones posibles de 256 ^ 3 = 16.777.216. Es decir: aproximadamente 16 millones de colores distintos a escoger para cada uno de los píxeles. Sin duda, una cantidad elevadísima, más que suficiente para hacer que la imagen aparezca con absoluto realismo frente a nuestros ojos.

Puede decirse, entonces, que una imagen con una profundidad de color muy baja tendría una calidad muy pobre y se alejaría de la realidad, pues no podría mostrar todos los colores que necesitaría para acercarse a la realidad.

Por norma general, a partir de 8 bits por canal, la calidad ya es más que suficiente para apreciar una imagen con una gama tonal muy rica y definida, muy fiel a la realidad.

Adobe Photoshop permite trabajar con profundidades de color de 8 o 16 bits por canal. A 16 bits por canal, se requieren 16 x 3 = 48 bits de información para cada uno de los píxeles. Haciendo los cálculos como en el ejemplo de antes, tenemos que a 16 bits por canal, cada píxel puede adoptar uno de entre 281.474.976.710.656 colores distintos!

La excepción a la regla: Las imágenes de color indexado

Hay formatos de imagen que no guardan la información del color utilizando los 3 componentes básicos, son las llamadas "imágenes de color indexado", o "con paleta de colores".

Éste tipo de imágenes son muy conocidas porque suelen ocupar muy poco espacio en la memoria del ordenador, o en los archivos, y se usan mucho para páginas web en internet por lo rápido que bajan. El formato más conocido de imagen de color indexado es el formato GIF.

Estas imágenes no guardan la información de cada píxel como tres números para cada canal de color, sinó que guardan un único número por cada píxel, que va asignado a un color en concreto especificado en una "paleta de colores".
En una imagen de color indexado a 8 bits de profundidad de color (256 valores distintos para cada píxel), el ordenador analiza los datos en busca de los 256 colores más utilizados, y genera una "paleta de colores" con esos 256. Luego, cada píxel en la imagen guarda únicamente el número de color de la paleta que le corresponde.

Una imagen de color indexado a 4 bits de profundidad de color, poseerá, por tanto, una paleta de 16 colores distintos; es decir: En toda la imagen sólo aparecerán como máximo 16 colores diferenciados.

Este tipo de imágenes, por supuesto, no son aptas para el trabajo de la fotografía digital. A no ser, claro está, que queramos experimentar con efectos de color. (El efecto que se crea al pasar una imagen a un modo de color indexado con poca profundidad de color da resultados muy parecidos a los de las técnicas de posterización)